67 POLIMORFISME GEN IODOTIRONIN

POLIMORFISME GEN IODOTIRONIN DEIODINASE TIPE 1 (D1) DAN KADAR
HORMON TIROID PADA WANITA USIA SUBUR DI DAERAH ENDEMIK GAKI
Type 1 Iodothyronine Deiodinase (D1) Genetic Polimorphism and Thyroid
Hormone Level in Reproductive Age Woman at IDD Endemic Area
Sri Nuryani Wahyuningrum*1, R. Agus Wibowo1
1
Balai Litbang GAKI Magelang
Kavling Jayan, Borobudur, Magelang
*e-mail: [email protected]
Submitted: February 16, 2016, revised: April 19, 2016, approved: June 2, 2016
ABSTRACT
Background. Type 1 iodothyronine deiodinase (D1) is selenodeiodinase which
plays a role in activation of thyroid hormones into T3 form and deactivation into
reverse T3 (rT3) form. D1 provides T3 hormone during euthyroid conditions. Single
nucleotide polymorphisms (SNPs) in D1 gene associated with thyroid hormone
levels in the body. Objective. This study aims to determine gene polymorphism of
D1-C/T and D1-A/G and analyze its effect on thyroid hormone (fT3 and fT4) levels
in reproductive age women in IDD (Iodine Deficiency Disorder) endemic areas.
Method. Total of subjects were 131 women in Samigaluh Subdistrict, Kulon Progo
District, Yogyakarta. Level of thyroid hormone and polymorphism of D1 were analyzed
using ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay) and PCR-RFLP (Polymerase
Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism) respectively. Result.
The results showed that all subjects are euthyroid with average level of fT3 2.11
± 0.43 pg/ml and fT4 1.24 ± 0.26 ng/dl (normal range of fT3 = 1.4 – 4.2 pg/ml;
fT4 = 0.8 - 2 ng/dl). Polymorphisms found in D1-C/T gene with genotype frequency
of CC are 68.7%, CT are 27.5% and TT are 3.8%, with the frequency of allele C
and T are 82.4% and 17.6% respectively. Polymorphisms in D1-C/T did not affect
fT3 and fT4 level (P >0.05). While D1-A/G gene did not reveal any polymorphisms,
consist of homozygous AA (100%). The subject is in ideal population in accordance
with The Hardy-Weinberg Equilibrium Model, where allel and genotype frequencies
in population will remain constant from generation to generation.Conclusion.
Polymorphisms in D1-C/T did not affect fT3 and fT4 level. Polymorphisms in D1-C/T
did not found in D1-A/G gene. Genotipe of D1-A/G gene in all subject was homogen,
which is AA homozigot.
Keywords: D1-A/G, D1-C/T, fT3, fT4, polymorphism
ABSTRAK
Latar Belakang. Iodotironin Deiodinase tipe 1 (D1) merupakan selenodeiodinase
yang mempunyai peran ganda dalam aktivasi hormon tiroid menjadi bentuk T3 dan
deaktivasi menjadi bentuk reverse T3 (rT3). D1 berperan sebagai penyedia T3 yang
signifikan dalam plasma pada kondisi eutiroid. Single nucleotide polymorphisms
(SNPs) pada gen D1 berhubungan dengan kadar hormon tiroid yang bersirkulasi
dalam tubuh. Tujuan. Studi ini bertujuan untuk mengetahui adanya polimorfisme
gen D1-C/T dan D1-A/G pada populasi wanita usia subur (WUS) di daerah endemik
GAKI (Gangguan Akibat Kekurangan Iodium), serta melihat pengaruhnya terhadap
kadar hormon tiroid (fT3 dan fT4). Metode. Jumlah subjek adalah 131 orang WUS,
berlokasi di Kecamatan Samigaluh, Kabupaten Kulon Progo, Yogyakarta. Analisis
kadar fT3 dan fT4 menggunakan metode Enzyme Linked Immunosorbent Assay
67
MGMI Vol. 7, No. 2, Juni 2016: 67-76
(ELISA), sedangkan polimorfisme D1-C/T dan D1-A/G dianalisis dengan metode
Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism (PCRRFLP). Hasil. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semua subjek dalam kondisi
eutiroid/normal dengan rata-rata kadar hormon tiroid yaitu fT3 2.11 ± 0.43 pg/ml
dan fT4 1.24 ± 0.26 ng/dl (kisaran normal fT3 = 1.4 - 4.2 pg/ml; fT4 = 0.8 - 2 ng/dl).
Ditemukan polimorfisme pada gen D1-C/T dengan frekuensi genotip CC 68.7%; CT
27.5%; TT 3.8%, dan frekuensi alel C 82.4%; alel T 17.6%. Polimorfisme pada gen
D1-C/T ini tidak mempengaruhi kadar fT3 dan fT4 (P > 0.05). Sedangkan pada gen
D1-A/G tidak ditemukan adanya polimorfisme, dengan genotip yang homogen yaitu
homozigot AA (100%). Populasi subjek adalah populasi ideal sesuai dengan Hukum
Keseimbangan Hardy-Weinberg, dimana frekuensi alel dan genotip pada populasi
bersifat konstan tidak mengalami perubahan pada tiap generasi. Kesimpulan.
Polimorfisme pada gen D1-C/T tidak mempengaruhi kadar fT3 dan fT4. Pada gen
D1-A/G tidak ditemukan adanya polimorfisme. Genotipe gen D1-A/G pada semua
subyek homogen yaitu homozigot AA.
Kata kunci: D1-C/T, D1-A/G, fT3, fT4, polimorfisme
PENDAHULUAN
Iodotironin deiodinase merupakan
kelompok selenoenzim yang berperan
penting dalam aktivasi dan deaktivasi hormon tiroid. Hormon tiroid sendiri mempunyai peran krusial dalam mengatur homeostasis metabolisme tubuh, diferensiasi
sel selama perkembangan, membantu
mengatur suhu tubuh, serta pertumbuhan.
Iodotironin deiodinase disebut sebagai
komponen intrinsik dalam homeostatsis
hormon tiroid. Hormon tiroid dalam bentuk T4 (tiroksin) merupakan prohormon
tiroid yang harus diaktifkan melalui proses
deiodinasi, dikonversi menjadi bentuk aktif
T3 (tri-iodotironin) sehingga dapat menghasilkan efek biologis pada sel target.1,2
Konversi T4 menjadi T3 terjadi sebelum
hormon memasuki sel target, yaitu di jaringan perifer seperti hati dan ginjal. Kelenjar tiroid hanya sedikit mensekresi T3,
sekitar 80% T3 yang bersirkulasi adalah
hasil konversi deiodinasi T4 di jaringan
perifer.3,4
Iodotironin deiodinase terdiri dari 3
tipe yaitu Deiodinase 1 (D1), 2 (D2) dan 3
(D3). D1 bekerja pada inner ring dan outer
ring deiodinasi, sehingga mempunyai peran ganda dalam aktivasi dan deaktivasi
68
hormon tiroid. D2 hanya berperan pada
outer ring deionasi dalam aktivasi hormon
tiroid, sedangkan D3 berperan pada inner
ring deiodinasi dalam deaktivasi hormon
tiroid.1,2 Aktivasi hormon tiroid oleh iodotironin deiodinase yaitu melalui pengaktifan prekusor hormon tiroid (T4-tiroksin)
menjadi bentuk aktif triiodotironin (T3),
dengan cara pengurangan gugus spesifik
iodium dari molekul T4. Sedangkan inaktivasi hormon tiroid oleh iodotironin
deiodinase yaitu dengan cara mengubah
hormon T3 menjadi bentuk reverse T3
(rT3). Diantara 3 tipe deiodinase ini mempunyai kemiripan dan perbedaan. Kemiripannya terdapat pada integral membran
protein pada 29 - 33 kD, dan mempunyai
homologi yang besar pada daerah di sekitar pusat aktif. Sedangkan perbedaannya
terdapat pada substrat preference, kinetik, waktu paruh, dan sensitivitas terhadap
propylthiouracil (PTU). Ketiganya juga
mempunyai struktur protein 3-Dimensi
yang berbeda.1,5
Penelitian tentang D1 sudah banyak dilakukan terkait dengan mekanisme
kerja, metabolisme hormon, dan proses
patologinya. Deiodinase 1 merupakan
satu-satunya selenodeiodinase yang be-
Polimorfisme Gen Iodotironin Deiodinase.... (Wahyuningrum SN, Wibowo RA)
kerja pada outer dan inner ring iodotironin
deiodinase, dan diketahui sebagai penyedia T3 yang signifikan dalam plasma
pada kondisi eutiroid. Single nucleotide
polymorphisms (SNPs) pada gen D1 berhubungan dengan kadar hormon tiroid
yang bersirkulasi dalam tubuh.6 Gen D1
berhubungan dengan rasio sirkulasi free
T3/free T4 (fT3/fT4), kadar fT3 dan fT4.7
Alel C pada gen D1 berhubungan dengan
peningkatan rasio fT3/T4, penurunan kadar fT4 dan rT3, serta adanya tren peningkatan fT3. Diduga alel C ini dapat
meningkatkan fungsi D1. Peningkatan
aktivitas D1 dapat menyebabkan peningkatan konversi fT4 menjadi fT3, rT3 menjadi T2, yang mengakibatkan penurunan
T4 dan rT3 serta peningkatan T3.8 Dalam
studi sebelumnya disebutkan bahwa polimorfisme pada gen D1 berhubungan
dengan kadar fT4, rT3 dan fT3.8,9
Penelitian mengenai polimorfisme
gen iodotironin deiodinase di Indonesia
masih sangat jarang dilakukan, terutama
pada populasi yang tinggal di daerah endemik GAKI (Gangguan Akibat Kekurangan
Iodium). Populasi yang tinggal di daerah
endemik GAKI lebih beresiko mengalami
gangguan fungsi tiroid. Studi ini bertujuan
untuk mengetahui adanya polimorfisme
gen iodotironin deiodinase tipe 1 yaitu
D1-C/T dan D1-A/G, serta hubungannya
dengan kadar hormon tiroid (fT3 dan fT4)
pada populasi wanita usia subur (WUS) di
daerah endemik GAKI.
METODE
Metode penelitian yang digunakan
adalah cross-sectional. Penelitian dilakukan di Kecamatan Samigaluh, Kabupaten
Kulon Progo, Yogyakarta. karena lokasi ini
merupakan daerah endemik GAKI ringan
dengan prevalensi sebesar 12.5% ber-
dasarkan survei tahun 2007.10 Populasi
penelitian adalah WUS usia 18-45 tahun
(usia produktif). WUS dipilih sebagai subjek penelitian oleh karena merupakan
kelompok rawan kekurangan iodium menurut WHO/FAO.11
Penentuan besar sampel menggunakan rumus Lemeshow et al. (1997)12
untuk pengujian estimasi proporsi populasi dengan presisi absolut. Jumlah subjek
keseluruhan adalah 131 orang, dengan
kriteria inklusi: usia 18-45 tahun, sehat secara klinis, telah tinggal di lokasi penelitian
minimal 5 tahun, bersedia mengikuti jalannya penelitian. Kriteria eksklusi subjek
adalah: hamil, menderita penyakit kronik
yang memerlukan perawatan/pengobatan
berkelanjutan dari dokter/rumah sakit/
puskesmas.
Analisis Kadar Hormon Tiroid
Analisis kadar fT3 (pg/ml) dan
fT4 (ng/dl) menggunakan metode ELISA
(Enzyme Linked Immunosorbent Assay)
dengan kit dari Human (Germany), prosedur analisis sesuai dengan panduan kit
reagen. Pengambilan darah pada subjek
yaitu melalui pembuluh vena tangan
sebanyak 2 cc dan serum yang digunakan
untuk analisis adalah sebanyak 200 µl.
Isolasi DNA
Isolasi DNA dilakukan pada sediaan 2 cc darah menggunakan kit Thermo
Scientific (EU Lithuania), prosedur analisis sesuai dengan panduan kit reagen dengan sedikit modifikasi, yaitu pada proses
penambahan lysis solution. Setelah proses isolasi, sampel DNA diencerkan hingga konsentrasi 50 ng/liter (stok) dan 10 ng/
µliter (work solution). Untuk memastikan
adanya DNA pada sampel, dicek menggunakan spektrofotometri λ 260/280 nm.
69
MGMI Vol. 7, No. 2, Juni 2016: 67-76
Hasil isolasi DNA diamplifikasi dengan
PCR (Polymerase Chain Reaction) dengan kit Thermo Scientific (UE Lithuania).
Analisis Restriction Fragment Length
Polymorphism (RFLP)
Prosedur RFLP digunakan untuk
melihat adanya polimorfisme pada D1-
C/T dan D1A/G. Sampel DNA yang sudah
diisolasi, diamplifikasi menggunakan PCR
(Polymerase Chain Reaction) dengan kit
Thermo Scientific (UE Lithuania). Kemudian dilakukan analisis RFLP (Restriction
Fragment Length Polymorphism) dan didokumentasikan menggunakan GelDoc
XR+ Bio-Rad.
Tabel 1. Analisis RLFP (Restriction Fragment Length Polymorphism)
Gen
D1 C/T
Primer
Enzim
Restriksi
530C
BclI
480C
SpeI
Fw 5’-GAACTTGATGTGAAGGCTGGA-3’
Rv
D1 A/G
Temperatur
Annealing
5’-TAACCTCAGCTGGGAGTTGTTT-3’
Fw 5’-CAACAGAGTCATCTAGAAGGGA-3’
Rv
5’-CACATTTAACATGTAACATAG-3’
Analisis Statistik
Data karakteristik subjek dianalisis
secara deskriptif univariat. Keseimbangan
Hardy–Weinberg diuji menggunakan chisquare. Hubungan adanya polimorfisme
dengan kadar fT3 dan fT4 dianalisis
menggunakan General Linier Model (GLM).
subjek pada Tabel 2 menunjukkan bahwa
rata-rata usia subjek adalah 34 tahun
dengan status gizi yang baik, ditunjukkan
dengan rata-rata IMT yang normal, status
pendidikan terbanyak adalah lulusan
SMA, dengan status pekerjaan terbanyak
adalah sebagai ibu rumah tangga. Data di
atas juga menunjukkan bahwa meskipun
HASIL
daerah yang ditinggali adalah daerah
Dalam penelitian ini, karakteristik
endemik GAKI ringan, dan terdapat 3
subyek dianalisis untuk melihat gambaran
orang subjek dengan goiter Grade 2, rataditemukan
adanya
polimorfisme
pada populasi subyek. Basa nukleotidanya
secaratidak
umum
kondisi
populasi
subjek.
rata kadar hormon fT4 dan fT3 subjek
pada jarak
500 bp.umum
Pada populasi
subyek memiliki genotip gen D1-A/G
Berikutterbaca
ini adalah
gambaran
konberada dalam kisaran normal.
yang sama,
yaitu2).
homozigot
AA.
disi subjek
(Tabel
Data karakteristik
Alel
Alel
Alel
Alel A
A
1. Analisis
PCR-RFLP
D1-C/T
dengan
GambarGambar
1. Analisis
PCR-RFLP
D1-C/T
dengan
endonuklease
restriksi
polimorfisme
enzim enzim
endonuklease
restriksi
BclI,BclI,
polimorfisme
ditunjukkan dengan adanya variasi pemotongan oleh
ditunjukkan
dengan adanya variasi pemotongan
enzim endonuklease restriksi
oleh enzim endonuklease restriksi
Gambar 2.2. Analisis
D1-A/G
dengan
Gambar
AnalisisPCR-RFLP
PCR-RFLP
D1-A/G
dengan
enzim
endonuklease
Hasil Hasil
enzim
endonuklease restriksi
restriksiSpeI.SpeI.
menunjukkan tidak adanya polimorfisme yang
menunjukkan
tidak adanya polimorfisme yang
ditunjukkan potongan hanya dalam satu baris
ditunjukkan potongan hanya dalam satu baris
Dari hasil analisis RFLP dapat diukur frekuensi genotip dan alel pada gen
70
D1. Berikut ini adalah hasil analisis frekuensi genotip dan alel gen D1 (Tabel 3).
Tabel 3. Frekuensi Genotip dan Alel pada Gen D1
Polimorfisme
D1 C/T
Frekuensi Genotip
CC
CT
TT
90
30
5
Frekuensi alel
p HWE
C = 108 (83.3%)
T = 19 (16.7%)
0.711
Polimorfisme Gen Iodotironin Deiodinase.... (Wahyuningrum SN, Wibowo RA)
Tabel 2. Karakteristik Populasi Subjek
Mean ± SD
N (%)
Variabel
Umur
33.74 ± 7.95
Indeks Masa Tubuh (IMT)
22.76 ±4.18
Status
Tidak/belum Menikah
Menikah
Janda
4
(2.9)
125 (91.9)
2
(1.5)
Pendidikan
SD/sederajat
SMP/sederajat
SMA/sederajat
Perguruan Tinggi
26
32
68
5
Pekerjaan
Ibu Rumah Tangga
Petani
Dagang/wirausaha
Swasta
PNS
Lainnya
69 (50.7)
41 (30.1)
8 (5.9)
10 (7.4)
1 (0.7)
2 (1.5)
Kadar fT4 (ng/dl)
Kadar fT3 (pg/ml)
Gondok Grade
-
0
-
1
-
2
Nilai Normal
18.5 – 24.99*
(19.1)
(23.5)
(50)
(3.7)
1.24 ± 0.26
0.80 – 2.00
2.11 ± 0.43
1.40 – 4.20
-
128 (94.1)
0
(0)
3
(2.2)
Keterangan : *berdasarkan WHO Global Database on BMI13
Variasi gen (polimorfisme) pada
subjek dapat dilihat dari hasil analisis
molekuler menggunakan metode RFLP
(Gambar 1 dan 2). Dari hasil dokumentasi
yang ditampilkan, dipilih gambar yang
dapat mewakili dan menggambarkan
adanya polimorfisme pada D1-C/T pada
tiga variasi genotip, sedangkan pada D1A/G tidak ditemukan adanya polimorfisme
pada semua subjek.
Tabel 3. Frekuensi Genotip dan Alel pada Gen D1
Polimorfisme
D1 C/T
D1 A/G
Frekuensi Genotip
Frekuensi alel
p HWE
C = 108 (83.3%)
T = 19 (16.7%)
0.711
CC
CT
TT
90
(68.7%)
30
(27.5%)
5
(3.8%)
AA
AG
GG
A =127 (100%)
100
(100%)
(0 %)
(0 %)
G = 0 ( 0%)
1.00
Keterangan :p HWE = signifikansi indeks Hardy Weinberg Equilibrium
Dari hasil analisis RFLP dapat diukur frekuensi genotip dan alel pada gen
D1. Berikut ini adalah hasil analisis frekuensi genotip dan alel gen D1 (Tabel 3).
71
MGMI Vol. 7, No. 2, Juni 2016: 67-76
Dari Tabel 3, frekuensi gen D1-C/T
pada populasi subjek paling banyak adalah homozigot CC, kemudian heterozigot
CT dan paling sedikit homozigot TT. Subjek pembawa alel C lebih tinggi dibandingkan pembawa alel T. Indeks Hardy Weinberg equilibrium yang dianalisis menggunakan chi-square menunjukkan hasil yang
P = 0,639
Gambar
fT4Berdasarkan
Berdasarkan
Gambar3.3.Rata-Rata
Rata-Rata Kadar
Kadar fT4
Genotip
D1
C/T
Genotip D1 C/T
tidak bermakna (P HWE> 0.05), yang
berarti bahwa pada populasi yang dijadikan subjek berada dalam ekuilibrium/ keseimbangan Hardy-Weinberg.
Berikut ini adalah hubungan antara polimorfisme pada D1-C/T dengan
kadar fT3 dan fT4 pada populasi subjek
(Gambar 3 dan 4).
P = 0,471
Gambar
KadarfT3
fT3Berdasarkan
Berdasarkan
Gambar4.4.Rata-Rata
Rata-Rata Kadar
Genotip
D1
C/T
Genotip D1 C/T
Dalampenelitian
penelitian ini,
ini, polimorfisme
polimorfisme pada
gen D1-C/T
mempengaruhi
Dalam
populasi
subjektidak
terdapat
pada gen D1kadar
fT4
dan
fT3
(Gambar
3
dan
4,
P
>0.05).
Pada
populasi
subyek
dengan semua
pada gen D1-C/T tidak mempengaruhi
C/T, sedangkan pada gen D1-A/G
genotip
TT masing-masing
memiliki
rata-rataPolimorfisme
kadar fT3 dan gen
fT4 yang
kadar
fT4 CC,
danCT
fT3dan
(Gambar
3 dan 4, P
homogen.
D1-C/T pa>0.05).
Pada
populasi
subjek
dengan
da
populasi
subjek
tidak
berpengaruh
hampir sama dan berada dalam kisaran normal (kisaran normal fT4 : 0.8 - 2 ng/dl;
genotip
CC,
CTpg/ml)
dan TT masing-masing
terhadap regulasi hormon tiroid, hal
fT3 : 1.4
– 4.2
memiliki rata-rata kadar fT3 dan fT4 yang
ini ditunjukkan dengan rata-rata kadar
hampir sama dan berada dalam kisaran
fT3 dan fT4 yang normal. Dari hasil
PEMBAHASAN
normal (kisaran normal fT4 : 0.8 - 2 ng/dl;
pemeriksaan klinis, terdapat 3 orang
fT3 : 1.4 – 4.2 pg/ml)
subjek atau 1% dari populasi subjek
Gen D1 manusia terletak pada kromosom 1p32-p33, terdiri dari 4 ekson.
yang memiliki goiter Grade 2, namun
Pada studi-studi sebelumnya diketahui bahwa terdapat 2 jenis polimorfisme pada
PEMBAHASAN
subjek tersebut memiliki kadar hormon
gen D1 yang berpotensi mempengaruhi fisiologi dan patologi hormon tiroid, yaitu
Gen D1 manusia terletak pada
fT3 dan fT4 yang normal. Kondisi pada 3
15
Pada
penelitian
ini,
polimorfisme
D1 pada
populasi karena
gen
D1-C/T
dan
D1-A/G.
kromosom 1p32-p33, terdiri dari 4 ekson.
orang
subjek gen
tersebut
disebabkan
subyek
terdapat pada
gen D1-C/T,
sedangkankekurangan
pada gen D1-A/G
semua
Pada
studi-studi
sebelumnya
diketahui
iodium
yanghomogen.
bersifat kronis
bahwa
terdapat gen
2 jenis
polimorfisme
pada subyek
(dalam tidak
jangka
waktu lama)
pada waktu
Polimorfisme
D1-C/T
pada populasi
berpengaruh
terhadap
genregulasi
D1 yang
berpotensi
mempengaruhi
yang
lampau.
Hiperplasia
(pembesaran)
hormon tiroid, hal ini ditunjukkan dengan rata-rata kadar fT3 dan fT4 yang
fisiologi
dan
patologi
hormon klinis,
tiroid,terdapat
kelenjar
tiroid
terjadi
normal. Dari hasil
pemeriksaan
3 orang
subyek
atausebagai
1% dari bentuk
15
yaitu gen D1-C/T dan D1-A/G. Pada
respon homeostasis tubuh dalam mepopulasi subyek yang memiliki goiter Grade 2, namun subyek tersebut memiliki
penelitian ini, polimorfisme gen D1 pada
ningkatkan produksi hormon tiroid. Bagaikadar hormon fT3 dan fT4 yang normal. Kondisi pada 3 orang subyek tersebut
72 disebabkan karena kekurangan iodium yang bersifat kronis (dalam jangka waktu
lama) pada waktu yang lampau. Hiperplasia (pembesaran) kelenjar tiroid terjadi
sebagai bentuk respon homeostasis tubuh dalam meningkatkan produksi hormon
tiroid. Bagaimanapun juga, ketika suatu daerah pernah menjadi daerah endemik
Polimorfisme Gen Iodotironin Deiodinase.... (Wahyuningrum SN, Wibowo RA)
manapun juga, ketika suatu daerah
pernah menjadi daerah endemik GAKI,
maka populasi masyarakat yang tinggal
di daerah tersebut lebih berisiko untuk
mengalami gejala GAKI. Oleh karena itu
kewaspadaan masyarakat dan pemerintah
daerah terhadap mobilitas dan konsumsi
sumber iodium harus lebih diperhatikan.
Pengaruh polimorfisme D1-C/T
terhadap parameter hormon tiroid sudah
dianalisis pada beberapa studi sebelumnya. Polimorfisme D1-C/T berhubungan dengan tingginya kadar fT4 dan
rT3, rendahnya rasio T3/rT3 atau fT3/
fT4.7,16,17,18 Poin penting dari beberapa
studi tersebut menyatakan bahwa rendahnya konversi T4 menjadi T3 disebabkan karena berkurangnya aktivitas atau
ekspresi protein D1. Dalam studi yang
lain disebutkan bahwa polimorfisme D1C/T berhubungan dengan tingginya kadar rT3 dan rendahnya rasio T3/rT3 pada
populasi masyarakat usia 36 - 46 tahun,
pada populasi laki-laki usia 25-45 tahun,
dan pada populasi manula dengan ratarata usia 72 tahun.18 Polimorfisme D1-C/T
pada usia manula berhubungan dengan
rendahnya kadar T3.18,19 Pada manula, D1
lebih banyak berperan pada pembentukan T3. Sedangkan pada remaja atau usia
yang lebih muda, selain D1, D2 yang berada dalam tulang dan otot juga berkontribusi dalam pembentukan T3. Pada manula,
ukuran dan kekuatan otot dan tulang
telah banyak berkurang, sehingga menyebabkan rendahnya ekspresi D2 pada
otot dan tulang, sehingga D1 yang lebih
banyak berperan dalam konversi T4
menjadi T3.7 Dalam penelitian Peeters
et al9 polimorfisme pada D1-C/T pada
populasi laki-laki dan perempuan dewasa
di Roterdam, berhubungan dengan kadar
rT3 dan rasio rT4/T4. Selain itu juga
berhubungan dengan kadar TSH, fT3 dan
fT4.20 Aktivitas D1 dipengaruhi oleh status
tiroid seseorang. Pada kondisi hipotiroid
aktivitas D1 berkurang sehingga reaksi
konversi T4 menjadi T3 juga berkurang.6
Polimorfisme D1-C/T pada populasi subjek terdiri dari 3 variasi genotip yaitu
CC, CT dan TT, dengan genotip CC paling
banyak. Pada populasi subjek ditemukan
sebanyak 82.4% pembawa alel C dan
sisanya adalah pembawa alel T (17.6%).
Tidak ditemukan adanya hubungan antara frekuensi alel C dan T dengan kadar
hormon fT3 maupun fT4. Berbeda dengan
studi Peeters et al. (2004),9 polimorfisme
gen D1-C/T pada populasi di Roterdam
menunjukkan genotip heterozigot CT
ditemukan paling banyak dan frekuensi
alel C lebih tinggi dibandingkan alel T.9
Menurut Panicker,7 alel C pada D1
memiliki peran penting dalam aktivitas
D1. Keberadaan alel C pada seseorang
berhubungan dengan adanya peningkatan
kadar fT3 dan penurunan kadar fT4. Alel
C pada gen D1 berhubungan dengan
peningkatan rasio fT3/T4 (sekitar 0.01),
penurunan kadar fT4 (0.6 pmol/l) dan rT3
(0.2 pmol/l), serta adanya tren peningkatan
fT3 (0.5 pmol/l).8 Sedangkan keberadaan
alel T berhubungan dengan peningkatan
kadar rT3. Kadar rT3 paling tinggi ditemukan pada seseorang yang memiliki 2
alel T dan paling sedikit pada seseorang
tanpa alel T.9 Alel T pada D1 (frekuensi
34%) berhubungan dengan peningkatan ±
2 ng/dl kadar rT3. Pada populasi manula
dengan pembawa alel T mempunyai kadar
fT4 dan rT3 yang lebih tinggi, dan kadar
T3 yang lebih rendah.15 Polimorfisme D1C/T pada kembar Danish, pembawa alel
T memiliki kadar fT4 dan rT3 lebih tinggi,
sehingga menyebabkan rendahnya kadar
T3.16
73
MGMI Vol. 7, No. 2, Juni 2016: 67-76
Gen D1-A/G pada populasi
subjek penelitian ini semuanya homogen
dengan genotip AA. Dalam penelitian
lain disebutkan bahwa frekuensi alel
G yang rendah pada D1 A/G (3-10%)
berhubungan dengan rendahnya rT3/
T4 dan tingginya T3/rT3 plasma.18 Dalam
penelitian yang dilakukan oleh Van der
Deure,16 polimorfisme pada D1A/G tidak
berhubungan dengan perubahan level
hormon tiroid.
Dari 4 jenis alel haplotipe yang
dihubungkan dengan kadar hormon tiroid,
Maia et al.6 berasumsi bahwa haplotipe
D1-T dan D1-A berhubungan dengan
penurunan aktivitas D1, sedangkan haplotipe D1-C dan D1-G berhubungan dengan peningkatan kadar D1. Haplotipe
D1-T dan D1-A berhubungan dengan
tingginya kadar IGF-1 yang berperan
dalam mekanisme tentatif dalam normalisasi aktivitas D1.6 Haplotipe D1-T dan
D1-A mempengaruhi penurunan kadar
T3 pada populasi manula. Dari beberapa
studi mengenai polimorfisme pada gen
D1, belum ada yang dapat menjelaskan
bagaimana mekanisme pengaruh polimorfisme tersebut terhadap fungsi deiodinase.
Populasi subjek dalam penelitian
ini merupakan populasi yang ideal
sesuai dengan Hukum Keseimbangan
Hardy-Weinberg. Hukum Keseimbangan
Hardy-Weinberg sendiri menggambarkan
tentang hubungan antara frekuensi alel
dan frekuensi genetik pada populasi yang
ideal. Hukum ini menyatakan bahwa
frekuensi gen dominan dan resesif pada
suatu populasi yang cukup besar tidak
akan berubah dari satu generasi ke
generasi lainnya jika tidak ada seleksi,
migrasi, mutasi, dan genetic drift.
Keadaan populasi yang demikian disebut
74
dalam keadaan ekuilibrium (seimbang).14
Dalam penelitian Peeters et al. (2004),9
polimorfisme pada D1-C/T pada populasi
dewasa di Roterdam juga menunjukkan
populasi yang ideal sesuai dengan model
Hardy-Weinberg (P HWE>0.05).9
KESIMPULAN
Terdapat polimorfisme gen D1-C/T
pada populasi WUS di daerah Samigaluh,
Kab. Kulon Progo, dengan jenis genotip
CC, CT dan TT, frekuensi gen homozigot
CC ditemukan paling banyak dan
frekuensi alel C lebih tinggi dibandingkan
alel T. Polimorfisme pada gen D1-C/T
tidak mempengaruhi kadar fT3 dan fT4.
Pada gen D1-A/G tidak ditemukan adanya
polimorfisme. Genotipe gen D1-A/G pada
semua subjek homogen yaitu homozigot
AA.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima
kasih kepada Tim Pakar Risbin Iptekdok
2013 Badan Litbangkes, para responden,
petugas Puskesmas Samigaluh 1 dan
Dinas Kesehatan Kabupaten Kulon Progo.
DAFTAR PUSTAKA
1. Bianco AC, Kim BW. Deiodinase :
implications of the local control of
thyroid hormone action. J Clin Ivest
2006;116(10):2571-2579
2. Gereben BA, Zeold M, Dentice D,
Salvatore, Bianco AC. Activation and
inactivation of thyroid hormone by
deiodinases : local action with general
consequences. Cell Mol Life Sci
2008;65:570-590
3. Porterfiled SP, White BA. Endocrine
Physiology 3rd ed. Connecticut:
Elsevier Pub. 2007
Polimorfisme Gen Iodotironin Deiodinase.... (Wahyuningrum SN, Wibowo RA)
4. Price SA, Wilson LM. Patofisiologi :
Konsep Klinis Proses-Proses Penyakit.
EGC: Jakarta,2006;1225-0.
5. Bianco AC, Salvator D, Gereben B,
Berry MJ, Larsen PR. Biochemistry,
cellular and molecular biology, and
physiological roles of the iodothyronin
selenodeiodinases.
Endocr
Rev
2002;23:38-89
6. Maia AL, Goemann IM, Meyer ELS
and Wajner SM. Type 1 iodoithyronine
deiodinase in human physiology and
disease. J Endocrinol 2011;209:283297
7. Panicker V, Cluett C, Shields B, Murray
A, Parnell KS, Perry JR. A common
variation in deiodinase I gene DIO1
is associated wih the relative levels of
free thyroxine and triiodothyronine. J
Clin Endocrinol Metab 2008;93:307581
8.Panicker V. Genetics of thyroid
function and disease. Clin Biochem
Rev 2011;32:167-75
9. Peeters RP, van Toor H, Klootwijk W,
de Rijke YB, Kuiper GGJM, Uitterlinden
AG, Visser TJ. Polymorphism in the
Thyroid Hormones Pathway Genes
Are Associated with Plasma TSH
and Iodothyronine levels in Healthy
subjects.J Clin Endocrinol Metab
2004;88(6):2880-2888
10.Dinas Kesehatan Kabupaten Kulon
Progo. Profil Kesehatan Kabupaten
Kulon Progo Tahun 2007. Wates:
Dinkes; 2007
11.WHO. Iodine Status Worlwide: WHO
Global Database on Iodine Deficiency.
Geneva: WHO; 2004
12.Lemeshow S, Hosmer Jr, DW, Klar J.
1997. Besar Sampel Dalam Penelitian
Kesehatan. Yogyakarta: Gadjah Mada
University Press
13.WHO. 2006. Gobal Database on Body
Mass Index. http://apps.who.int/bmi/
14.Klug WS, Cummings MR, Spencer
CA. 2005. Concepts of Genetics 8th
edition. Colorado : Pearson Prentice
Hall. 618 – 619 pp.
15.
Verloop H, Dekkers OM, Peeters
RP, Schoones JW, Smit JWA.
Gentic variation in deiodinases: a
systematic review of potential clinical
effects in humans. Eur J Endocrinol.
2014;171(3):R123-35 (doi: 10.1530/
EJE-14-0302)
16.
Van der Deure WM, Hensen PS,
Peeters RP, Uitterlinden AG, Fenger M,
Kyvik KO, Hergedus L, Visser TJ. The
effect of genetic variation in the type 1
deiodinase gene on the interindividual
variation in serum thyroid hormone
levels : an investigation in healthy
Danish twins.
Clin Endocrinol J.
2009;70:954-960
17.
Roef G, Guillemaere S, De NH,
Vandewalle S, Taes YE, Kaufman
JM. Iodothyronine deiodinase 1
polymorphisms are associated with
body height. Endocr Rev. 2003;32
(03_MeetingAbstracts):3-587
(Conference).
18.De Jong FJ, Peeters RP, den Heijer
T, van der Deure WM, Hofman A,
Uitterlinden AG, Visser TJ, Breteler
MM. The association of polymorphism
in type 1 and 2 deiodinase gene
with circulating thyroid hormone
parameters and athopy of the medical
temporal lobe. J Clin Endocrinol
Metab. 2007;92:636-640(doi:10.1210/
jc.2006-1331)
19.Peeters RP, van den Beld AW, van
Toor H, Uitterlinden AG, Janssen
JA, Lambert SW, Visser TJ. A
Polymorphism in type I deiodenase
75
MGMI Vol. 7, No. 2, Juni 2016: 67-76
is associated with circulating free
insulin-like growth factor I level and
body composition in human. J Clin
Endocrinol Metab. 2005;90:256-262.
DOI: 10.1210/jc.20014-1301.
20.Procopciuc LM, Hazi GM, Caracostea
G, Nemeti G, Olteanu I, Dragatoiu
GH, Stamatian F. The effect of the
76
D1-C/T polymorphism in the type 1
iodothyronine deiodinase gene on the
circulating thyroid hormone levels in
Romanian women with preeclampsia,
association with the degree of
severity and pregnancy outcome of
preeclampsia. Gynecol Endocrinol J.
2012; 28(5):386-390